фізіологія

Синтез холестерину і HMG-CoA редуктази

Оскільки холестерин є основним речовиною для життя, організм людини не може залежати від споживання їжі окремо. Імовірно з цієї причини еволюція змусила організм розробити ефективний механізм біосинтезу холестерину .

При щоденному прийомі їжі близько 300 мг (0, 3 г), організм дорослої людини щодня синтезує близько 600-1000 мг холестерину. Печінка, кишечник і шкіра, в цьому сенсі, є найбільш активними органами.

Враховуючи також, що не весь поглинений холестерин поглинається в кишечнику (близько 50% переходить у фекалії), вплив раціону на загальний холестерин (концентрація холестерину в крові) скромний і може бути оцінений на рівні 15%. Важливі зміни в харчовому вживанні холестерину можуть викликати зміни до ± 30%. Споживання їжі та ендогенний синтез насправді тісно пов'язані регуляторним механізмом зворотного зв'язку, так що ендогенний синтез сповільнюється тим більше, що холестерин дієтичного походження, і навпаки.

Виробництво холестерину в організмі є результатом складного ряду реакцій. Вона починається з оцту CoA, отриманого з метаболізму різних поживних речовин (вуглеводів, білків і, зокрема, жирів), щоб нарешті, після тридцяти реакцій, потрапити до холестерину. Серед численних ферментів, що беруть участь у цьому процесі, головну роль відіграє редуктаза HMG-CoA, яка втручається в одну з перших стадій, каталізуючи зниження HMG-CoA до мевалоната. Цей фермент, по суті, характеризується середньою тривалістю життя лише 4 години, тому його необхідно безперервно синтезувати в печінці. Швидкість, з якою вона виробляється, залежить від клітинного рівня холестерину; коли вони низькі, швидкість синтезу зростає і навпаки. Ця регуляторна система особливо активна в печінці, де вплив їжі максимальний; в цьому сенсі активність HMG-CoA редуктази інгібується новоствореним холестерином і тим, що приймається LDL.

Інгібування цього ферменту може мати місце не тільки зниженим синтезом, але і фосфорилюванням кортикостероїдними гормонами і глюкагоном; З іншого боку, інсулін і гормони щитоподібної залози сприяють підвищенню активності дефосфорилювання.

Біохімічні кроки докладно

Як показано на малюнку, де показані основні етапи біосинтезу холестерину, деякі препарати (статини) і ферментований червоний рис виступають в якості конкурентних інгібіторів HMG-CoA редуктази і як такі знижують швидкість синтезу холестерину. В результаті, печінка більше залучає холестерин крові, що міститься в ЛПНЩ, збільшуючи кількість рецепторів для цих білків і знижуючи концентрацію ЛПНЩ в плазмі. Однак блок синтезу не є повним, і це гарантує, що клітини мають достатній рівень холестерину для підтримки цілісності плазматичних мембран і синтезування стероїдних гормонів.